一种用于卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置

技术领域

本发明涉及一种固液分离设备技术领域，具体涉及一种用于卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置。

背景技术

卧式螺旋卸料沉降离心机，即卧式沉降螺旋卸料离心机，是由高转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋推料器和差速器等部件组成，在旋转的离心力作用下，原浆液中的固相渣在最外层并贴在转鼓的内壁上，已分离的液相则主要在中间层，固相渣通过螺旋推料器上的叶片逐步推至转鼓小段的排渣口进行排出，已分离的液相流向转鼓的大端流出，从出液斗排出；如此不断循环，以达到连续进行固液沉降分离的目的。

在现有技术中，原浆液在进入卧式螺旋卸料沉降离心机进行离心分离时，原浆液先进入螺旋推料器的空心轴的空腔内，空心轴上设置布料孔，因此，原浆液不得不经过布料孔后才能到达转鼓的空腔内。原浆液通过布料孔时将受到布料孔的高速剪切，如果固相物为易碎或絮状软固体时将被严重破碎，原本的大颗粒固相物成了细小颗粒，从而影响固液分离效果或增加了离心机的分离难度。另外，已被螺旋推料器加速后的原浆液，从布料孔以高速喷射的方式进入转鼓的液层表面，将产生强大的冲击涡流，促使已沉降分层的液相和固相重新混合。因此，卧式螺旋卸料沉降离心机的传统进料方式分离效率非常低，导致其分离能力较小。

因此，本技术领域需要一种配置简单、对固液混合液体分离能力强且高效的进出料装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种配置简单、对固液混合液体分离能力强且可有效提高固液分离效率的进出料装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种用于卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置，包括：进料通道组件、转鼓、输渣螺旋及出料通道组件；所述转鼓为架设在轴承支架上并在驱动元件的带动下旋转的中空腔体；所述转鼓沿轴向的两端分别为大径端和小径端，所述大径端设有料液入口，所述小径端设有固相渣出口；所述输渣螺旋，设于所述转鼓的腔内，所述输渣螺旋与所述转鼓同轴旋转；所述进料通道组件，与所述转鼓的料液入口连通，用以为所述转鼓输送原浆液；所述出料通道组件，包括清液排出管路及固相渣收集元件，所述清液排出管路与所述转鼓内部连通，用以排出从原浆液中分离出来的澄清液；所述固相渣收集元件与所述固相渣出口连通，用以排出从原浆液中分离出来的固相渣。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置所存在的固液分离能力及分离效率低下的问题，通过在调整料液入口的位置方向，与转鼓的内部腔室直接连通，一方面，离心机在进原浆液时能够避免布料孔对固相渣产生高速剪切，另一方面，消除了进料时原浆液对转鼓内已分离好的液层和固相层的冲刷，有效提高离心机的分离能力和分离效果。尤其是对于固相物为易碎或絮状软性固体时，该技术方案最大限度的保持了原浆液中固相的初始粒径及状态，优势更为突出。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述转鼓包括大径端盖、变径转筒及小径端盖，所述料液入口设在所述大径端盖上，且所述料液入口靠近所述转鼓的腔内的一端设在所述大径端盖与所述变径转筒的接合处。

采用上述技术方案的有益效果是：料液入口靠近转鼓的腔内的一端设在大径端盖与变径转筒的接合处，一方面，料液入口不再通过输渣螺旋内部的中空腔体旋转加速后进入转鼓，从而避免了旋转中的输渣螺旋的布料孔对原浆液的高速剪切；另一方面，在转鼓内部，在离心作用下，固相渣位于最外层，贴附在转鼓的内壁上，分离后的液相即澄清液位于中间层，原浆液通过该技术方案的料液入口进入转鼓，固相渣正好直接进入靠近转鼓内壁的区域，大大降低了固相渣与澄清液再次混合的几率，有效提高了固液分离效率，而原浆液中未分离的液相正好有助于推动贴附在转鼓内壁上的固相渣沿轴向逐步向小径端的固相渣出口移动，而后在离心力作用下渐渐进入中间层，成为澄清液。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述大径端盖外侧设有用于支撑旋转的第一轴杆，所述第一轴杆的中心设有轴向通孔，所述轴向通孔靠近所述变径转筒的一端连通有直径大于所述轴向通孔的圆盘内腔，所述圆盘内腔的径向与所述料液入口连通；所述进料通道组件包括第一进料管及分液盘，所述第一进料管内置于所述轴向通孔，所述分液盘内置于所述圆盘内腔，所述分液盘的轴向入口与所述第一进料管固定连接，所述分液盘的径向出口与所述料液入口连通。

采用上述技术方案的有益效果是：在第一轴杆的中心设置周向通孔，再配合圆盘内腔，从而实现从转鼓的旋转轴中心相转鼓内输送原浆液的目的，避免了转鼓旋转对进料管布置的影响，进料管路配置简单，成本经济。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述输渣螺旋包括筒体及螺旋叶片，所述筒体为变径筒体，且所述筒体的大径端及小径端的分布方向与所述转鼓的大径端及小径端的分布方向一致；所述清液排出管路包括第一回流管，所述第一回流管设在所述转鼓的腔内，且所述第一回流管靠近所述筒体。

采用上述技术方案的有益效果是：一方面，输渣螺旋的筒体变径方向与转鼓的变径转筒的变径方向一致，便于螺旋叶片在旋转过程中逐步推动变径转筒内壁的固相渣朝固相出渣口方向移动；另一方面，第一回流管靠近输渣螺旋的筒体，便于中间层的已分离处的液相顺利排出。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述清液排出管路还包括向心泵，所述向心泵与所述筒体同轴设置。

采用上述技术方案的有益效果是：向心泵的设置，可进一步加速转鼓内中间层已分离出来的液相向清液排出管路中聚集，从而进一步提升固液分离效率。

作为本发明技术方案的又进一步改进，所述向心泵的外径大于所述筒体的外径，所述向心泵的入液口设在所述向心泵的外径一侧，且入液口朝向所述转鼓的大径端盖。

采用上述技术方案的有益效果是：向心泵的入液口设置朝向转鼓的大径端盖方向，正好与中间层已分离出来的液相的总体运动方向相反，有助于已分离出来的液相快速进入向心泵的入液口，进而通过向心泵及清液排出管路迅速排出，再进一步提升了固液分离效率。

作为本发明技术方案的又进一步改进，所述向心泵的出液口设在所述向心泵面向所述大径端盖的侧面的中心；所述清液排出管路还包括第二回流管，所述第二回流管的一端与所述向心泵的出液口固定连接，所述第二回流管的另一端穿过所述第一进料管延伸至外部。

采用上述技术方案的有益效果是：第二回流管的设置穿过第一进料管延伸至外部，可实现第一进料管与第二回流管同轴且位于转鼓及输渣螺旋共同的旋转中心，有利于第二回流管的布置避免受到转鼓及输渣螺旋旋转的影响。

作为本发明技术方案的又进一步改进，所述大径端盖在所述第一轴杆的外围设有环形凹槽，所述料液入口面向外部的一端设在所述环形凹槽面向所述第一轴杆的侧面；所述进料通道组件还包括第二进料管及密封罩，所述密封罩设在所述料液入口外围，所述第二进料管从外部穿过所述密封罩与所述料液入口连通。

采用上述技术方案的有益效果是：环形凹槽的设置，以及料液入口面向外部的一端设在环形凹槽面向第一轴杆的侧面，有助于设置进料管的出口沿背向旋转中心的方向与料液入口配合供液，从而促使原浆液在离心方向上快速进入转鼓内部的空腔。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述清液排出管路还包括出液斗，所述出液斗与所述第一回流管的出口对应配置。

采用上述技术方案的有益效果是：出液斗的设置，有助于接收并集中由第一回流管排出的已分离的液相，从而实现固液相分离并分别采集的目的。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述第一回流管的出口设在所述变径转筒靠近所述大径端盖的侧面上，所述出液斗设在所述第一回流管的出口的下方。

采用上述技术方案的有益效果是：第一回流管设置在变径转筒靠近大径端盖的侧面上，在旋转过程中朝下排放，与位于下方的出液斗配合，从而避免排出来的澄清液四处飞溅，可提高出液斗的收集效率。

另一方面，本发明还进一步公开了一种卧式螺旋卸料沉降离心机，所述卧式螺旋卸料沉降离心机包括上述技术方案中任一项所述的进出料装置。

采用上述技术方案的有益效果是：包含上述技术方案中任一项所述的进出料装置的卧式螺旋卸料沉降离心机，均可有效解决现有技术中卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置所存在固液相重复混合导致的固液分离能力及分离效率低下，以及对易碎或絮状软固体所造成的严重破碎的问题，分离效率及分离能力获得显著提升。

附图说明

为了更为清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的进出料装置的配置示意图；

图2为图1中I处的一种局部放大示意图；

图3为图1中I处的另一种局部放大示意图；

图4为图1中I处的再一种局部放大示意图；

图中数字所表示的相应的部件名称如下：

原浆液01；固相渣011；澄清液012；轴承支架02；驱动元件03；进料通道组件1；第一进料管11；分液盘12；第二进料管13；密封罩14；转鼓2；料液入口21；固相渣出口22；大径端盖23；第一轴杆231；轴向通孔232；圆盘内腔233；环形凹槽234；变径转筒24；小径端盖25；输渣螺旋3；筒体31；螺旋叶片32；出料通道组件4；清液排出管路41；第一回流管411；向心泵412；入液口4121；第二回流管413；出液斗414；固相渣收集元件42。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：

在本发明的一些实施例中，如图1所示，公开了一种用于卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置，包括：进料通道组件1、转鼓2、输渣螺旋3及出料通道组件4；转鼓2为架设在轴承支架02上并在驱动元件03的带动下旋转的中空腔体；转鼓2沿轴向的两端分别为大径端和小径端，大径端设有料液入口21，小径端设有固相渣出口22；输渣螺旋3，设于转鼓2的腔内，输渣螺旋3与转鼓2同轴旋转；进料通道组件1，与转鼓2的料液入口21连通，用以为转鼓2输送原浆液01；出料通道组件4，包括清液排出管路41及固相渣收集元件42，清液排出管路41与转鼓2内部连通，用以排出从原浆液01中分离出来的澄清液012；固相渣收集元件42与固相渣出口22连通，用以排出从原浆液01中分离出来的固相渣011。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置所存在的固液分离能力及分离效率低下的问题，通过在调整料液入口的位置方向，与转鼓的内部腔室直接连通，一方面，离心机在进原浆液时能够避免布料孔对固相渣产生高速剪切，另一方面，消除了进料时原浆液对转鼓内已分离好的液层和固相层的冲刷，有效提高离心机的分离能力和分离效果。尤其是对于固相物为易碎或絮状软性固体时，该技术方案最大限度的保持了原浆液中固相的初始粒径及状态，优势更为突出。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，转鼓2包括大径端盖23、变径转筒24及小径端盖25，料液入口21设在大径端盖23上，且料液入口21靠近转鼓2的腔内的一端设在大径端盖23与变径转筒24的接合处。

采用上述技术方案的有益效果是：料液入口靠近转鼓的腔内的一端设在大径端盖与变径转筒的接合处，一方面，料液入口不再通过输渣螺旋内部的中空腔体旋转加速后进入转鼓，从而避免了旋转中的输渣螺旋的布料孔对原浆液的高速剪切；另一方面，在转鼓内部，在离心作用下，固相渣位于最外层，贴附在转鼓的内壁上，分离后的液相即澄清液位于中间层，原浆液通过该技术方案的料液入口进入转鼓，固相渣正好直接进入靠近转鼓内壁的区域，大大降低了固相渣与澄清液再次混合的几率，有效提高了固液分离效率，而原浆液中未分离的液相正好有助于推动贴附在转鼓内壁上的固相渣沿轴向逐步向小径端的固相渣出口移动，而后在离心力作用下渐渐进入中间层，成为澄清液。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，大径端盖23外侧设有用于支撑旋转的第一轴杆231，第一轴杆231的中心设有轴向通孔232，轴向通孔232靠近变径转筒24的一端连通有直径大于轴向通孔232的圆盘内腔233，圆盘内腔233的径向与料液入口21连通；进料通道组件1包括第一进料管11及分液盘12，第一进料管11内置于轴向通孔232，分液盘12内置于圆盘内腔233，分液盘12的轴向入口与第一进料管11固定连接，分液盘12的径向出口与料液入口21连通。

采用上述技术方案的有益效果是：在第一轴杆的中心设置周向通孔，再配合圆盘内腔，从而实现从转鼓的旋转轴中心相转鼓内输送原浆液的目的，避免了转鼓旋转对进料管布置的影响，进料管路配置简单，成本经济。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，输渣螺旋3包括筒体31及螺旋叶片32，筒体31为变径筒体，且筒体31的大径端及小径端的分布方向与转鼓2的大径端及小径端的分布方向一致；清液排出管路41包括第一回流管411，第一回流管411设在转鼓2的腔内，且第一回流管411靠近筒体31。

采用上述技术方案的有益效果是：一方面，输渣螺旋的筒体变径方向与转鼓的变径转筒的变径方向一致，便于螺旋叶片在旋转过程中逐步推动变径转筒内壁的固相渣朝固相出渣口方向移动；另一方面，第一回流管靠近输渣螺旋的筒体，便于中间层的已分离处的液相顺利排出。

在本发明的另一些实施例中，如图3所示，清液排出管路41还包括向心泵412，向心泵412与筒体31同轴设置。

采用上述技术方案的有益效果是：向心泵的设置，可进一步加速转鼓内中间层已分离出来的液相向清液排出管路中聚集，从而进一步提升固液分离效率。

在本发明的另一些实施例中，如图3所示，向心泵412的外径大于筒体31的外径，向心泵412的入液口4121设在向心泵412的外径一侧，且入液口4121朝向转鼓2的大径端盖23。

采用上述技术方案的有益效果是：向心泵的入液口设置朝向转鼓的大径端盖方向，正好与中间层已分离出来的液相的总体运动方向相反，有助于已分离出来的液相快速进入向心泵的入液口，进而通过向心泵及清液排出管路迅速排出，再进一步提升了固液分离效率。

在本发明的另一些实施例中，如图3所示，向心泵412的出液口设在向心泵412面向大径端盖23的侧面的中心；清液排出管路41还包括第二回流管413，第二回流管413的一端与向心泵412的出液口固定连接，第二回流管413的另一端穿过第一进料管11延伸至外部。

采用上述技术方案的有益效果是：第二回流管的设置穿过第一进料管延伸至外部，可实现第一进料管与第二回流管同轴且位于转鼓及输渣螺旋共同的旋转中心，有利于第二回流管的布置避免受到转鼓及输渣螺旋旋转的影响。

在本发明的另一些实施例中，如图4所示，大径端盖23在第一轴杆231的外围设有环形凹槽234，料液入口21面向外部的一端设在环形凹槽234面向第一轴杆231的侧面；进料通道组件1还包括第二进料管13及密封罩14，密封罩14设在料液入口21外围，第二进料管13从外部穿过密封罩14与料液入口21连通。

采用上述技术方案的有益效果是：环形凹槽的设置，以及料液入口面向外部的一端设在环形凹槽面向第一轴杆的侧面，有助于设置进料管的出口沿背向旋转中心的方向与料液入口配合供液，从而促使原浆液在离心方向上快速进入转鼓内部的空腔。

在本发明的另一些实施例中，如图4所示，清液排出管路41还包括出液斗414，出液斗414与第一回流管411的出口对应配置。

采用上述技术方案的有益效果是：出液斗的设置，有助于接收并集中由第一回流管排出的已分离的液相，从而实现固液相分离并分别采集的目的。

在本发明的另一些实施例中，如图2，4所示，第一回流管411的出口设在变径转筒24靠近大径端盖23的侧面上，出液斗414设在第一回流管411的出口的下方。

采用上述技术方案的有益效果是：第一回流管设置在变径转筒靠近大径端盖的侧面上，在旋转过程中朝下排放，与位于下方的出液斗配合，从而避免排出来的澄清液四处飞溅，可提高出液斗的收集效率。

在本发明的另一些实施例中，还进一步公开了一种卧式螺旋卸料沉降离心机，卧式螺旋卸料沉降离心机包括上述技术方案中任一项的进出料装置。

采用上述技术方案的有益效果是：包含上述技术方案中任一项的进出料装置的卧式螺旋卸料沉降离心机，均可有效解决现有技术中卧式螺旋卸料沉降离心机的进出料装置所存在固液相重复混合导致的固液分离能力及分离效率低下，以及对易碎或絮状软固体所造成的严重破碎的问题，分离效率及分离能力获得显著提升。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。